12.3波长、频率和波速-人教版高中物理选修3-4教案

12.3波长、频率和波速 【学习目标】 1．知道波长、频率的含义。 2．掌握波长、频率和波速的关系式，并能应用其解答有关问题。 3．知道波速由介质本身决定，频率由波源决定。 知识回顾： 1. 波的传播一定需要介质吗？ 答：波的传播不一定需要介质，光波的传播不需要介质，声波的传播需要介质。 2. 波具有什么特征？ 答：具有周期性，有波长。 3. 声波在空气中的传播速度是多少？光波在真空中传播速度是多少？ 答：340米每秒， 米每秒 知识点一、波长、频率和波速 波长、频率和波速 （1）波长： 两个相邻的运动状态总是相同的质点间的距离，或者说在振动过程中，对平衡位置的位移总是相等的两个相邻质点间的距离叫做波长．例如，在横波中两个相邻波峰（或波谷）之间的距离，在纵波中两个相邻密部（或疏部）之间的距离都等于波长．波长用 表示． （2） 频率： 由实验观测可知：波源振动一个周期，其他被波源带动的质点也刚好完成一次全振动，且波在介质中往前传播一个波长．由此可知，波动的频率就是波源振动的频率．频率用 表示． （3）波速：波速是指波在介质中传播的速度． ①机械波的波速只与传播介质的性质有关．不同频率的机械波在相同的介质中传播速度相等；同频率的横波和纵波在相同介质中传播速度不相同． ②波在同一均匀介质中匀速向前传播，波速”是不变的；而质点的振动是变加速运动，振动速度随时间变化． 波长、频率和波速之间的关系 在一个周期的时间内，振动在介质中传播的距离等于一个波长，因而可以得到波长 、频率 （或周期 ）和波速 三者的关系为： ． 根据 ，则有 。 波长 、波速 、频率 的决定因素 （1）周期或频率，只取决于波源，而与 无直接关系． （2）速度 取决于介质的物理性质，它与 无直接关系．只要介质不变， 就不变，而不取决于 ；反之如果介质变， 也一定变． （3）波长 则取决于 和 。只要 其中一个发生变化，其 值必然发生变化，从而保持 或 的关系． 总之，尽管波速与频率或周期可以由公式 或 进行计算，但不能认为波速与波长、周期或频率有关，也不能以为频率或周期会因波速、波长的不同而不同，因为它们都是确定的，分别取决于介质与波源． 例题1.关于波长的下列说法中正确的是（ ）． A．机械振动在一个周期内传播的距离就是一个波长